KR200175868Y1 - Linear compressor - Google Patents
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Abstract
본 고안은 리니어압축기에 관한 것으로, 본 고안의 리니어압축기는 자장이 유기되는 내측고정자와 외측고정자, 각각의 고정자 사이에 설치된 자석, 자석과 고정자의 상호작용에 의하여 왕복운동하는 피스톤, 피스톤의 일단부에 설치되어 피스톤의 구동력을 증폭시키는 스프링을 구비하고, 내측고정자는 투자율이 높고, 주물 및 소결금형이 가능한 페라이트 코어로 마련되되, 일체로 형성된 원통형상으로 마련된 것이다.The present invention relates to a linear compressor, the linear compressor of the present invention, the inner stator and the outer stator, the magnetic field is induced, the magnet installed between each stator, the piston reciprocating by the interaction of the magnet and the stator, one end of the piston It is provided with a spring to amplify the driving force of the piston, the inner stator is a high permeability, provided with a ferrite core capable of casting and sintering mold, it is provided in a cylindrical shape integrally formed.
이러한 본 고안의 리니어압축기는 내측코아의 적층, 조립불량에 따른 모터공극의 불균일 및 코어의 타발, 적층에 따른 제작, 조립의 어려움을 해결할 수 있다. 따라서 결과적으로 저럼하면서도 생산성이 좋은 고효율 고신뢰성의 리니어압축기를 제공할 수 있는 효과가 있다.The linear compressor of the present invention can solve the difficulty of manufacturing and assembling due to the lamination of the inner core and the unevenness of the motor gap due to the assembly failure and the punching of the core and the lamination. Therefore, as a result, there is an effect that can provide a high efficiency, high reliability linear compressor with low productivity.
Description
본 고안은 리니어압축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자속을 안내하도록 압축기 내부에 설치된 내측고정자을 개선하여 압축기의 성능향상을 이룰 수 있도록 한 리니어압축기의 내측고정자에 관한 것이다.The present invention relates to a linear compressor, and more particularly to an inner stator of the linear compressor to improve the performance of the compressor by improving the inner stator installed inside the compressor to guide the magnetic flux.
일반적으로 리니어압축기는 냉동사이클이 구성되는 공조장치에 설치되어 유체를 고압으로 압축하는 장치이다.In general, the linear compressor is a device that is installed in the air conditioning device that constitutes the refrigeration cycle to compress the fluid at high pressure.
도 1은 종래의 리니어압축기를 도시한 도면으로써, 이에 도시된 바와 같이 리니어압축기는 밀폐용기(10)를 구비하고, 이 밀폐용기(10) 내에 냉매를 흡입, 압축하여 토출하는 압축부와 이 압축부에 압축력을 발생시키도록 하는 구동부가 마련된다.1 is a view illustrating a conventional linear compressor, and as shown therein, the linear compressor includes a sealed container 10, and a compression unit for sucking, compressing, and discharging a refrigerant in the sealed container 10 and the compression. The drive unit is provided to generate the compression force in the unit.
압축부는 피스톤(20)과 이 피스톤(20)이 내설되어 상하직선왕복운동 하도록 안내하는 압축실(16)을 형성하는 실린더블럭(14)을 구비한다.The compression section includes a piston 20 and a cylinder block 14 which forms a compression chamber 16 which guides the piston 20 so that the piston 20 is inclined upward and downward.
그리고 이 실린더블럭(14) 내부로 유출입하는 냉매의 안내를 위한 흡입실(17)과 토출실(18)이 형성된 실린더헤드(15)가 실린더블럭(14)의 단부에 설치된다.A cylinder head 15 having a suction chamber 17 and a discharge chamber 18 for guiding the refrigerant flowing into and out of the cylinder block 14 is provided at the end of the cylinder block 14.
구동부는 리니어모터를 구현하는 내부고정자(11)와 외부고정자(12)를 포함하고, 이 고정자(11)(12) 사이에는 자장을 발생시키는 자석(19)이 설치된다. 그리고 자석(19)을 고정 지지하기 위한 원통형상의 고정프레임(21)이 마련된다.The driving unit includes an internal stator 11 and an external stator 12 implementing a linear motor, and a magnet 19 for generating a magnetic field is installed between the stators 11 and 12. And a cylindrical fixing frame 21 for fixing and holding the magnet 19 is provided.
이 고정프레임(21)에는 피스톤(20)의 하부에 형성된 결합축(20a)이 고정프레임(25)의 하단부를 관통하여 설치되며, 피스톤(20)의 결합축의 단부에는 공진스프링(22)이 결합되어 설치된다.The fixed frame 21 is provided with a coupling shaft 20a formed at the lower portion of the piston 20 to penetrate the lower end of the fixed frame 25, and a resonance spring 22 is coupled to an end of the coupling shaft of the piston 20. Is installed.
한편 내측고정자(11)는 도 2에 도시된 바와 같이 얇은 전자강판을 타발하여 얻은 다수개의 코어강판(11a)을 원주방향으로 적층하여 구성한다.Meanwhile, the inner stator 11 is formed by stacking a plurality of core steel sheets 11a obtained by punching thin electromagnetic steel sheets as shown in FIG. 2 in the circumferential direction.
이상과 같이 구성된 종래의 리니어압축기의 작동은 외측고정자(12)의 내측 개구부(12a)에 환상형으로 권선된 코일(13)로 교류전원을 인가하면 이 외측고정자로(12)부터 유기된 자속이 고정프레임(21)에 결합된 영구자석(19)의 자계와 상호 작용하여 피스톤(20)을 상하 왕복운동시키게 된다.In the operation of the conventional linear compressor configured as described above, when an AC power is applied to the coil 13 wound in an annular shape to the inner opening 12a of the outer stator 12, the magnetic flux induced from the outer stator 12 is reduced. By interacting with the magnetic field of the permanent magnet 19 coupled to the fixed frame 21 to the piston 20 to reciprocate up and down.
이때 피스톤(20)이 상하 왕복운동하게 되면 흡입실(17)를 통해 실린더블럭(14) 내부로 흡입된 냉매가 압축실(16)에서 압축과정을 거쳐 토출실(18)로 배출되는 과정이 연속적으로 반복되므로써 필요로 하는 냉매의 압축이 이루어진다.At this time, when the piston 20 reciprocates up and down, the process of discharging the refrigerant sucked into the cylinder block 14 through the suction chamber 17 to the discharge chamber 18 through the compression process in the compression chamber 16 is continuous. By repeating, the required refrigerant is compressed.
그리고 피스톤(20)의 질량과 공진스프링(22)의 고유 진동수는 인가되는 교류전원의 주파수와 거의 상응되는 값이 되도록 하므로써 공진에 의한 상당히 큰 구동력의 확보할 수 있고, 이로 인해 냉매의 충분한 압축이 가능하게 된다.And the mass of the piston 20 and the natural frequency of the resonant spring 22 is to be substantially equivalent to the frequency of the applied AC power supply to ensure a fairly large driving force by the resonance, thereby ensuring sufficient compression of the refrigerant It becomes possible.
이러한 종래의 리니어압축기의 내측고정자(11)를 구성함에 있어서, 전술한 바와 같이 얇은 전자강판을 일정간격으로 타발하여 얻은 다수개의 강판(11a)을 원주방향으로 적층한 다음 용접 등과 같은 방법을 사용하여 각 강판(11a)들을 고정하게 된다.In constructing the inner stator 11 of the conventional linear compressor, as described above, a plurality of steel sheets 11a obtained by punching thin electromagnetic steel sheets at regular intervals are laminated in a circumferential direction and then welded or the like is used. Each steel plate 11a is fixed.
그러나 강판(11a)의 적층을 원주방향으로 균일하게 유지하기가 어렵고, 또한 축방향으로 기울어진 채 조립되기 쉬울 뿐 아니라, 적층해야 하는 강판(11a)의 수가 많아 그 조립시간이 많이 걸리는 단점이 있었다.However, it is difficult to maintain the lamination of the steel sheets 11a uniformly in the circumferential direction, and it is not only easy to be assembled while inclined in the axial direction, but also has a disadvantage in that the number of steel sheets 11a to be laminated is large and the assembly time is long. .
그리고 이렇게 조립된 강판(11a)의 외주면이 일정 지름을 유지하기 어렵기 때문에 결국은 모터 공극이 균일하지 않아, 모터의 성능을 떨어뜨리거나 심할 경우 모터를 파손시키게 되는 문제점이 있었다.In addition, since the outer circumferential surface of the assembled steel plate 11a is difficult to maintain a constant diameter, the motor gap is not uniform in the end, and thus, the performance of the motor may be degraded or the motor may be damaged if it is severe.
본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 내측고정자의 재질을 변경하여 내측고정자의 조립 및 제작이 용이하고 균일한 외경을 가질 수 있도록 하며, 따라서 압축기의 제작비 절감 및 생산성을 향상시킴은 물론 성능 및 신뢰성 까지도 개선할 수 있도록 한 리니어압축기를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, the object of the present invention is to change the material of the inner stator to make it easy to assemble and manufacture the inner stator and to have a uniform outer diameter, thus reducing the production cost and productivity of the compressor The company provides a linear compressor that not only improves, but also improves performance and reliability.
도 1는 종래의 리니어압축기를 보인 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional linear compressor.
도 2는 종래의 리니어압축기의 내측고정자를 보인 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing the inner stator of the conventional linear compressor.
도 3은 본 고안에 따른 리니어압축기를 보인 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a linear compressor according to the present invention.
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 리니어압축기의 내측고정자를 보인 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing the inner stator of the linear compressor according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 고안에 타실시예에 따른 리니어압축기의 내측고정자의 강판을 보인 사시도이다.5 is a perspective view showing a steel plate of the inner stator of the linear compressor according to another embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명** Description of Signs of Major Parts of Drawings *
50...밀폐용기 62...외측고정자50. Airtight container 62
53...코일 54...실린더블럭53 ... coil 54 ... cylinder block
56...압축실 57...흡입실56 ... compression chamber 57 ... suction chamber
58...토출실 59...자석58 ... Discharge Room 59 ... Magnet
60...피스톤 61...고정프레임60 ... piston 61 ... fixed frame
62...공진스프링 70...일실시예에 따른 내측고정자62 ... Resonance spring 70 ... Inner stator according to one embodiment
80...타실시예에 따른 내측고정자 81...블럭80.Inner stator 81 according to another embodiment
82...절연재82 ... Insulation
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 자장이 유기되는 내측고정자와 외측고정자, 상기 각각의 고정자 사이에 설치된 자석, 상기 자석과 상기 고정자의 상호작용으로 발생한 전자기력에 의하여 왕복운동하는 피스톤, 상기 피스톤의 일단부에 설치되어 상기 피스톤의 구동력을 증폭시키는 스프링을 구비한 리니어압축기에 있어서, 상기 내측고정자는 투자율이 높고, 주물 및 소결금형이 가능한 페라이트 코어로 마련된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an inner stator and an outer stator in which a magnetic field is induced, a magnet installed between each stator, a piston reciprocating by an electromagnetic force generated by the interaction of the magnet and the stator, and the In the linear compressor having a spring installed at one end to amplify the driving force of the piston, the inner stator is characterized by being provided with a ferrite core having a high permeability and capable of casting and sintering mold.
그리고 상기 내측고정자는 일체로 형성된 원통형상으로 마련된 것을 특징으로 한다.And the inner stator is characterized in that it is provided in a cylindrical shape formed integrally.
또한, 상기 내측고정자는 다수의 블럭이 원주방향으로 결합되어 원통형상을 이루도록 된 것을 특징으로 한다.In addition, the inner stator is characterized in that a plurality of blocks are coupled in the circumferential direction to form a cylindrical shape.
그리고 상기 블럭과 블럭 사이에는 절연재가 삽입 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.And it is characterized in that the insulating material is inserted between the block and the block.
이하에서는 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, one preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 3은 본 고안에 따른 리니어압축기를 보인 단면도이고, 도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 리니어압축기의 내측고정자를 보인 사시도이다. 그리고 도 5는 본 고안에 타실시예에 따른 리니어압축기의 내측고정자의 강판을 보인 사시도이다.3 is a cross-sectional view showing a linear compressor according to the present invention, Figure 4 is a perspective view showing the inner stator of the linear compressor according to an embodiment of the present invention. And Figure 5 is a perspective view showing a steel plate of the inner stator of the linear compressor according to another embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이 본 고안의 리니어압축기는 밀폐용기(50)를 구비하고, 이 밀폐용기(50) 내에 냉매를 흡입, 압축하여 토출하는 압축부와 이 압축부에 압축력을 발생시키도록 하는 구동부가 마련된다.As shown in FIG. 3, the linear compressor of the present invention includes a sealed container 50, and a compression unit for sucking, compressing and discharging a refrigerant in the sealed container 50 to generate a compressive force. The drive unit is provided.
압축부는 피스톤(60)과 이 피스톤(60)이 내설되어 상하직선왕복운동 하도록 안내하는 압축실(56)을 형성하는 실린더블럭(54)을 구비한다.The compression section includes a piston (60) and a cylinder block (54) forming a compression chamber (56) for guiding the piston (60) internally and reciprocating upward and downward.
그리고 이 실린더블럭(54) 내부로 유출입하는 냉매의 안내를 위한 흡입실(57)과 토출실(58)이 형성된 실린더헤드(55)가 실린더블럭(54)의 단부에 설치된다.A cylinder head 55 having a suction chamber 57 and a discharge chamber 58 for guiding the refrigerant flowing into and out of the cylinder block 54 is provided at the end of the cylinder block 54.
구동부는 리니어모터를 구현하는 내측고정자(70)와 다수의 강판이 적층되되, 중간부에 개구부(52a)를 구비하여 이 개구부(52a)에 코일(53)이 권선되어 있는 외측고정자(52)를 포함한다.The driving unit includes an inner stator 70 that implements a linear motor and a plurality of steel sheets, and has an opening 52a at an intermediate portion thereof, so that the outer stator 52 having the coil 53 wound around the opening 52a. Include.
그리고 내측고정자(70)와 외측고정자(52) 사이에는 자장을 발생시키는 자석(59)이 설치된다. 또한 이 자석(59)을 고정 지지하기 위한 원통형상의 고정프레임(61)이 마련된다.A magnet 59 for generating a magnetic field is installed between the inner stator 70 and the outer stator 52. In addition, a cylindrical fixing frame 61 for fixing and holding the magnet 59 is provided.
이 고정프레임(61)에는 피스톤(60)의 하부에 형성된 결합축(60a)이 고정프레임(61)의 하단부를 관통하여 설치된다. 피스톤(60)의 결합축(60a)의 단부에는 공진스프링(62)이 결합되어 설치된다.In this fixed frame 61, a coupling shaft 60a formed at the lower portion of the piston 60 is installed through the lower end of the fixed frame 61. Resonant spring 62 is coupled to the end of the coupling shaft (60a) of the piston 60 is installed.
한편 내측고정자(70)는 도 4에 도시된 바와 같이 투자율이 높고, 소결, 또는 주물 제작이 가능한 페라이트(ferrite) 재질로 마련되며, 그 형상은 원통형상의 일체형으로 마련된다.Meanwhile, as shown in FIG. 4, the inner stator 70 is formed of a ferrite material having a high permeability and capable of sintering or casting, and the shape of the inner stator 70 is formed in a cylindrical shape.
또한, 본 고안의 또 다른 실시예로 도 5에 도시된 바와 같이 내측고정자(80)는 복수개의 원주방향으로 형성된 다수개의 블럭(81)이 결합되어 원통형상을 이루되어 마련할 수 있으며, 이때에는 각각의 블럭(81)사이에 절연재(82)를 삽입 설치한다.In addition, as shown in FIG. 5 as another embodiment of the present invention, the inner stator 80 may be provided in a cylindrical shape by combining a plurality of blocks 81 formed in a plurality of circumferential directions. An insulating material 82 is inserted between each block 81.
이러한 절연재(82)를 통하여 내측고정자(80)의 원주방향으로 절연이 가능하게 함으로써 와전류에 의하여 리니어압축기의 리니어모터의 구동을 멈추게 하는 에디전류(eddy current)의 발생을 저감시킬 수 있도록 한다.By insulating the inner stator 80 in the circumferential direction through the insulating material 82, it is possible to reduce the generation of eddy currents that stop the linear motor of the linear compressor due to the eddy current.
이상과 같이 구성된 본 고안의 리니어압축기의 작동은 외측고정자(52)의 내측 개구부(52a)에 환상형으로 권선된 코일(53)로 교류전원을 인가한다.The operation of the linear compressor of the present invention configured as described above applies AC power to the coil 53 wound in an annular shape to the inner opening 52a of the outer stator 52.
이로 인해 외측고정자(52)와 내측고정자(70)에 유기된 자속이 외측고정자(52)와 내측고정자(70) 사이에 형성된 공극내에 설치된 영구자석(59)의 자계와 상호작용하여 피스톤(60)을 교류전원의 주파수로 상하왕복 운동시키게 된다.As a result, the magnetic flux induced by the outer stator 52 and the inner stator 70 interacts with the magnetic field of the permanent magnet 59 installed in the air gap formed between the outer stator 52 and the inner stator 70. This moves up and down by the frequency of AC power.
이때 피스톤(60)이 상하왕복 운동시키게 되면 흡입실(57)을 통해 실린더 내부의 압축실(56)로 흡입된 냉매가 압축과정을 거쳐 토출실(58)로 토출되는 고정이 연속적으로 반복됨으로써 필요로 하는 냉각성능을 얻게 된다.In this case, when the piston 60 moves up and down, the fixing of the refrigerant discharged into the compression chamber 56 through the suction chamber 57 through the suction chamber 57 and then discharged to the discharge chamber 58 is repeated. Cooling performance is obtained.
한편, 피스톤(60)의 질량과 공진스프링(62)의 강성을 적절히 선정하여 그 계의 고유진동수가 인가되는 교류전원의 주파수와 공진스프링(62)의 주파수를 거의 상응하도록 하면, 이때의 공진에 의한 큰 구동력의 확보가 가능하게 되어 충분히 효율적인 압축작용을 얻게 된다.On the other hand, if the mass of the piston 60 and the rigidity of the resonant spring 62 are appropriately selected so that the frequency of the AC power source to which the natural frequency of the system is applied and the frequency of the resonant spring 62 are approximately equal, It is possible to secure a large driving force by the sufficiently efficient compression action.
한편 내측고정자(70)와 외측고정자(52) 사이에 형성된 공극의 크기는 리니어모터의 성능에 영향을 주기 때문에 영구자석(59)의 반경측 두께보다 너무 크게 설정하기 어렵다.On the other hand, since the size of the void formed between the inner stator 70 and the outer stator 52 affects the performance of the linear motor, it is difficult to set the size larger than the radial thickness of the permanent magnet 59.
따라서 영구자석(59) 내측면과 내측고정자(70)의 외측면 사이에는 아주 작은 간격만이 존재하게 되어 내측고정자(70)의 외측면이 거의 진원이 되도록 조립이 이루어지지 않으면 영구자석(59)과 마찰이 발생되거나 공극의 크기가 원주상으로 일정하지 않게 되어 압축기의 성능을 떨어뜨리게 된다.Therefore, there is only a very small gap between the inner surface of the permanent magnet (59) and the outer surface of the inner stator (70) unless the assembly is made so that the outer surface of the inner stator (70) is almost round the permanent magnet (59) Excessive friction occurs or the size of the voids is not circumferentially constant, which reduces the performance of the compressor.
그러나 본 고안에서와 같이 내측고정자를(70) 주물 또는 소결 금형에 의해 일체로 형성된 원통상의 페라이트 코어로 마련하면 내측고정자(70)의 외측면이 균일하게 되고, 반경이 일정하게 되기 때문에 원주방향으로의 공극거리가 거의 같게 유지된다.However, when the inner stator is formed of a cylindrical ferrite core integrally formed by casting or sintering mold as in the present invention, the outer surface of the inner stator 70 becomes uniform and the radius is constant, so the circumferential direction The pore distance to is maintained about the same.
또한 원통상으로 형성된 하나의 코어만을 설치하므로 리니어모터의 제조 및 조립을 용이하게 할 수 있다.In addition, since only one core formed in a cylindrical shape is installed, the linear motor may be easily manufactured and assembled.
이상과 같은 본 고안의 리니어압축기는 내측코아의 적층, 조립불량에 따른 모터공극의 불균일 및 코어의 타발, 적층에 따른 제작, 조립의 어려움을 해결할 수 있다.The linear compressor of the present invention as described above can solve the difficulty of manufacturing and assembling according to the unevenness of the motor gap and the punching of the core, the lamination due to the lamination of the inner core and the assembly failure.
따라서 결과적으로 저럼하면서도 생산성이 좋은 고효율 고신뢰성의 리니어압축기를 제공할 수 있는 효과가 있다.Therefore, as a result, there is an effect that can provide a high efficiency, high reliability linear compressor with low productivity.
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
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Payment date: 20071221 Year of fee payment: 9 |
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